ФОТО: DC Studio/FreepikУченые впервые расшифровали архитектуру человеческого мозга
Исследование, осуществленное под руководством нейробиолога доктора Майкла Олтема из Университета Калифорнии (США), позволило впервые разгадать архитектуру человеческого мозга на молекулярном уровне. Для достижения таких впечатляющих результатов, отличающихся точностью и детальностью, был использован анализ коэкспрессии генов. Это открытие не только показало, как взаимодействуют различные группы генов, но и стало основой для новых подходов к диагностике и лечению заболеваний мозга, включая злокачественные опухоли.
Новый метод
Коэкспрессия генов — это механизм, при котором несколько генов активируются одновременно или в схожий временной интервал. Данное явление указывает на то, что такие гены выполняют взаимосвязанные функции в клетках или тканях. Например, в мозге коэкспрессия генов может означать, что определенные группы генов работают совместно для обеспечения когнитивных функций, регулирования нейронной активности или поддержания клеточного гомеостаза.
Ученые уже давно знали о существовании коэкспрессии, но до недавнего времени не имели инструментов, позволяющих глубоко анализировать эту сложную сеть взаимодействий. Команда Олтема разработала уникальный метод, известный как WGCNA (Weighted Gene Coexpression Network Analysis), который помогает выявлять устойчивые паттерны взаимодействия генов. Этот подход стал настоящим прорывом, так как он предоставляет возможность изучать не отдельные гены, а их сложные сети, функционирующие в различных типах клеток мозга.
Как это работает
Метод WGCNA основывается на анализе больших объемов данных о генетической активности. Он позволяет строить так называемые «сети коэкспрессии», где каждый узел представляет собой отдельный ген, а связи между узлами демонстрируют степень их совместной активности. Такой подход позволяет выявлять ключевые группы генов, которые функционируют синхронно в определенных условиях или в специфических типах клеток.
Применяя WGCNA, ученые смогли не только установить, какие гены активируются совместно, но и понять, как эти группы генов связаны с различными функциями мозга. Например, они обнаружили, что некоторые сети коэкспрессии связаны с развитием нейронных связей, в то время как другие участвуют в процессах, связанных с нейродегенерацией или опухолевым ростом.
Значение исследования для медицины
Открытие, сделанное Олтемом и его командой, имеет огромное значение для медицины, особенно в контексте диагностики и лечения заболеваний мозга. Исследования показали, что коэкспрессия генов может быть использована для выявления молекулярных маркеров, которые помогут диагностировать неврологические заболевания на ранних этапах. Такие маркеры могут быть особенно полезны для обнаружения злокачественных опухолей мозга, которые зачастую остаются незамеченными до поздних стадий.
Кроме того, понимание того, как функционируют сети коэкспрессии, открывает возможности для разработки персонализированных методов терапии. Например, зная, какие гены играют ключевую роль в развитии конкретного заболевания, можно создавать препараты, направленные на эти гены, минимизируя побочные эффекты. Ученые считают, что исследование взаимодействий генов в мозге позволяет лучше разобраться в механизмах развития патологий, таких как болезнь Альцгеймера, шизофрения или опухоли мозга. Эти знания могут послужить основой для создания новых терапевтических подходов, направленных на восстановление нормального функционирования клеток.
Источник: russian7.ru
